第一篇 选择题11 化学反应速率和化学平衡.docx

选择题11　化学反应速率和化学平衡 一、化学反应速率及影响因素 ‎1.理解化学反应速率的概念 化学反应速率是定量描述化学反应快慢的物理量，通常用单位时间内反应物或生成物浓度的变化量来表示。‎ 注意：①这里的速率是指某段时间的平均速率。‎ ‎②关注反应的化学计量数。‎ ‎2.外界条件对化学反应速率的影响 特别提醒　(1)外界条件对可逆反应的正、逆反应速率的影响方向是一致的，但影响程度不一定相同。‎ 如升高温度，v正和v逆都增大，但吸热反应方向的反应速率增大的程度大；降低温度反之。‎ ‎(2)密闭容器中充入惰性气体 ‎①恒容条件，充入惰性气体，反应速率不改变。‎ ‎②恒压条件下，充入惰性气体，相当于扩大容器体积，反应速率减小。‎ 二、化学平衡的建立与平衡移动 ‎1.化学平衡的判断 ‎(1)等——“逆向相等”‎ ‎①同一物质(两种表述)：v正＝v逆，断键数＝成键数。‎ ‎②不同物质：＝。‎ ‎(2)定——“变量不变”：如果一个量是随反应进行而改变的(即变量)，当其“不变”时，反应达到平衡状态，即“变量”不变→平衡状态。‎ ‎2.化学平衡常数 ‎(1)对于可逆反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)在一定温度下达到化学平衡时，‎ K＝。另可用压强平衡常数表示：‎ Kp＝[p(C)为平衡时气体C的分压]。‎ ‎(2)平衡常数与温度的关系 对于放热反应，温度越高，平衡常数越小；对于吸热反应，温度越高，平衡常数越大。‎ ‎(3)平衡常数与方程式的关系 ‎①同一可逆反应中，K正·K逆＝1。‎ ‎②同一方程式中的化学计量数等倍扩大或缩小n倍，则新平衡常数K′与原平衡常数K间的关系是K′＝Kn或K′＝。‎ ‎③几个可逆反应方程式相加，得总方程式，则总反应的平衡常数等于各分步反应平衡常数之积。‎ ‎3.化学平衡移动方向的判断 ‎(1)根据勒夏特列原理判断。‎ ‎(2)根据图像中正、逆反应速率的相对大小判断：若v正＞v逆，则平衡向正反应方向移动；反之，平衡向逆反应方向移动。‎ ‎(3)根据变化过程中速率变化的性质判断：若平衡移动过程中，正反应速率增大的程度小于(或大于)逆反应速率增大的程度，则平衡向逆(或正)反应方向移动。‎ ‎(4)根据浓度商(Q)规则判断：若某温度下Q＜K，则反应向正反应方向进行；Q＞K，反应向逆反应方向进行。‎ ‎4.催化剂在实际生产中的作用 ‎(1)在给定条件下，反应物之间除发生“主反应”和多个“副反应”时，理想的催化剂能够大幅度提高目标产物的产率。‎ ‎(2)催化剂能提高非平衡状态下单位时间内反应物的转化率，但对平衡转化率无影响。‎ ‎1.(2019·浙江4月选考，17)下列说法正确的是(　　)‎ A.H2(g)＋I2(g)2HI(g)，其他条件不变，缩小反应容器体积，正逆反应速率不变 B.C(s)＋H2O(g)H2(g)＋CO(g)，碳的质量不再改变说明反应已达平衡 C.若压强不再随时间变化能说明反应2A(？)＋B(g) 2C(？)已达平衡，则A、C不能同时是气体 D.1 mol N2和3 mol H2反应达到平衡时H2转化率为10%，放出热量Q1；在相同温度和压强下，当2 mol NH3分解为N2和H2的转化率为10%时，吸收热量Q2，Q2不等于Q1‎ 答案　B ‎2.[2018·全国卷Ⅱ，27(1)]CH4-CO2催化重整反应为CH4(g)＋CO2(g)===2CO(g)＋2H2(g)。‎ ΔH＝247 kJ·mol－1‎ 有利于提高CH4平衡转化率的条件是______(填标号)。‎ A.高温低压 B.低温高压 C.高温高压 D.低温低压 答案　A 解析　根据平衡移动的影响因素，该反应的正反应是一个吸热、气体体积增大的反应，所以高温低压有利于反应正向进行。‎ ‎3.[2018·全国卷Ⅱ，27(2)改编]反应中催化剂活性会因积碳反应而降低，同时存在的消碳反应则使积碳量减少。相关数据如下表：‎ 反应 积碳反应 CH4(g)===C(s)＋2H2(g)‎ 消碳反应 CO2(g)＋C(s)===2CO(g)‎ ΔH/kJ·mol－1‎ ‎75‎ ‎172‎ 活化能/kJ·mol－1‎ 催化剂X ‎33‎ ‎91‎ 催化剂Y ‎43‎ ‎72‎ 在反应进料气组成、压强及反应时间相同的情况下，某催化剂表面的积碳量随温度的变化关系如下图所示。升高温度时，下列关于积碳反应、消碳反应的平衡常数(K)和速率(v)的叙述正确的是________(填字母)。‎ A.K积、K消均增加 B.v积减小、v消增加 C.K积减小、K消增加 D.v消增加的倍数比v积增加的倍数大 答案　AD 解析　由表格可知积碳反应、消碳反应都是吸热反应，温度升高，平衡右移，K积、K消均增加，反应速率均增大，从图像上可知，随着温度的升高，催化剂表面的积碳量是先增大后减小的，所以v消增加的倍数要比v积增加的倍数大。‎ ‎4.[2017·全国卷Ⅲ，28(4)改编]反应：AsO(aq)＋I2(aq)＋2OH－(aq)AsO(aq)＋2I－(aq)＋H2O(l)。‎ 下列可判断反应达到平衡的是________(填字母)。‎ a.溶液的pH不再变化 b.v(I－)＝2v(AsO)‎ c.c(AsO)/c(AsO)不再变化 d.c(I－)＝y mol·L－1‎ 答案　ac 解析　a项，随反应进行，溶液的pH不断降低，当pH不再变化时，说明反应达到了平衡；b项，速率之比等于化学计量数之比，该结论在任何时刻都成立，故无法判断是否达到平衡；c项，随反应进行，c(AsO)不断增大，c(AsO)不断减小，当二者比值不变时，说明二者浓度不再改变，则反应达到平衡；d项，由图像并结合方程式可知，平衡时c(I－)＝2y mol·L－1，故当c(I－)＝y mol·L－1时，反应未达到平衡。‎ 题组一　单项选择题 ‎1.已知：CaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2O ΔH＜0。下列说法不正确的是(　　)‎ A.其他条件不变，适当增大盐酸的浓度将加快化学反应速率 B.其他条件不变，适当增加CaCO3的用量将加快化学反应速率 C.反应过程中，化学反应速率将先增大后减小 D.一定条件下反应速率改变，ΔH不变 答案　B 解析　盐酸浓度增大，H＋浓度增大，反应速率加快，A项正确；由于CaCO3是固体，若只增大其用量，而不增大其与盐酸的接触面积，化学反应速率将不变，B项错误；由于反应放热，反应过程中温度升高，反应速率会变快，但随着盐酸浓度的减小，反应速率会逐渐变慢，C项正确；反应焓变与反应物和生成物的状态和化学计量数有关，与反应快慢无关，D项正确。‎ ‎2.将FeCl3溶液和KI溶液混合，发生反应：2Fe3＋(aq)＋2I－(aq)2Fe2＋(aq)＋I2(aq)。下列各项能判断上述可逆反应达到平衡状态的是(　　)‎ A.溶液颜色不再变化 B.c(K＋)不再变化 C.c(Fe3＋)与c(Fe2＋)之和不再变化 D.v正(I－)＝2v正(I2)‎ 答案　A 解析　A项，溶液颜色不再变化，说明Fe3＋、Fe2＋及I2的浓度不再变化，反应达到平衡状态；B项，钾离子浓度始终不变，因此c(K＋)不变不能用于判断反应是否达到平衡状态；C项，由铁元素守恒知，铁离子和亚铁离子的浓度之和始终不变，因此c(Fe3＋)与c(Fe2＋)之和不变不能用于判断反应是否达到平衡状态；D项，v正(I－)和v正(I2)同为正反应速率，v正(I－)＝2v正(I2)不能用于判断反应是否达到平衡状态。‎ ‎3.将一定量纯净的氨基甲酸铵置于密闭真空恒容容器中(固体试样体积忽略不计)，在恒定温度下使其达到分解平衡：NH2COONH4(s)===2NH3(g)＋CO2(g)　ΔH＝a kJ·mol－1(a＞0)。然后在恒定温度下缩小容器体积，重新达到平衡。下列分析正确的是(　　)‎ A.若2v(NH3)＝v(CO2)，则该反应达到平衡状态 B.两次平衡时，后一次平衡时CO2的浓度大 C.重新达到平衡，密闭容器中氨气的体积分数不变 D.若开始时向容器中加入2 mol NH3和1 mol CO2，则达到平衡时放出a kJ热量 答案　C 解析　反应均按物质的量比例进行，温度不变，K＝c2(NH3)·c(CO2)的值不变，前后两次为等效平衡，两次平衡时c(CO2)相等，B项错误，C项正确；因反应为可逆反应，不能反应彻底，故若开始时向容器中加入2 mol NH3和1 mol CO2，则达到平衡时放出热量小于a kJ，D项错误。‎ 题组二　不定项选择题 ‎4.(2018·天津理综，5)室温下，向圆底烧瓶中加入1 mol C2H5OH和含1 mol HBr的氢溴酸，溶液中发生反应：C2H5OH＋HBrC2H5Br＋H2O，充分反应后达到平衡。已知常压下，C2H5‎ Br和C2H5OH的沸点分别为38.4 ℃和78.5 ℃。下列有关叙述错误的是(　　)‎ A.加入NaOH，可增大乙醇的物质的量 B.增大HBr浓度，有利于生成C2H5Br C.若反应物均增大至2 mol，则两种反应物平衡转化率之比不变 D.若起始温度提高至60 ℃，可缩短反应达到平衡的时间 答案　D 解析　D错：温度提高至60 ℃，化学反应速率虽然加快，但溴乙烷的沸点较低，会挥发出大量的溴乙烷，导致逆反应速率减小，故无法判断达到平衡的时间；A对：加入NaOH，消耗HBr，平衡左移，乙醇的物质的量增大；B对：增大HBr浓度，平衡右移，有利于生成溴乙烷；C对：原反应物按物质的量之比1∶1加入，又因二者反应的化学计量数之比为1∶1，两者的平衡转化率之比为1∶1，若将反应物均增大至2 mol，其平衡转化率之比仍为1∶1。 ‎ ‎5.900 ℃时，向2.0 L恒容密闭容器中充入0.40 mol乙苯，发生反应：‎ ＋H2(g)。‎ 一段时间后，反应达到平衡，反应过程中测定的部分数据如下表所示：‎ 时间/min ‎0‎ ‎10‎ ‎20‎ ‎30‎ ‎40‎ n(乙苯)/mol ‎0.40‎ ‎0.30‎ ‎0.24‎ n2‎ n3‎ n(苯乙烯)/mol ‎0.00‎ ‎0.10‎ n1‎ ‎0.20‎ ‎0.20‎ 下列说法正确的是(　　)‎ A.保持其他条件不变，向容器中充入不参与反应的水蒸气作为稀释剂，则乙苯的转化率大于50.0%‎ B.反应在前20 min内的平均反应速率v(H2)＝0.008 mol·L－1·min－1‎ C.若混合气体的平均摩尔质量不再变化，则说明反应已达到平衡状态 D.相同温度下，起始时向容器中充入0.10 mol乙苯、0.10 mol苯乙烯和0.30 mol H2，则达到平衡前：v正＜v逆 答案　CD 解析　由表中数据可知，30 min时反应处于平衡状态，平衡时苯乙烯的物质的量为0.20 mol，由化学方程式可知参加反应的乙苯的物质的量为0.20 mol，故乙苯的转化率为×100%＝50.0%，保持其他条件不变，向容器中充入不参加反应的水蒸气作为稀释剂，反应混合物的浓度不变，平衡不移动，则乙苯的转化率不变，A项错误；由表中数据可知，20 min内乙苯的物质的量的变化量为0.40 mol－0.24 mol＝0.16 mol，v(乙苯)＝＝0.004 mol·L－1·min－1，反应速率之比等于化学计量数之比，则 v(H2)＝v(乙苯)＝0.004 mol·L－1·min－1，B项错误；反应中混合气体的质量不变，但物质的量逐渐增大，若混合气体的平均摩尔质量不再变化，说明气体的物质的量不变，则反应已达到平衡状态，C项正确；由表中数据可知，30 min时反应处于平衡状态，平衡时苯乙烯的物质的量为0.20 mol，其浓度为＝0.10 mol·L－1，由化学方程式可知，氢气的平衡浓度为0.10 mol·L－1，参加反应的乙苯的物质的量为0.20 mol，故平衡时乙苯的浓度为0.10 mol·L－1，K＝＝0.10，相同温度下，起始时向容器中充入0.10 mol乙苯、0.10 mol苯乙烯和0.30 mol H2，此时Q＝＝0.15＞K，反应向逆反应方向进行，故达到平衡前v正＜v逆，D项正确。‎ ‎6.已知反应CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)　ΔH＝＋Q kJ·mol－1，在三个不同容积的容器中分别充入1 mol CO与2 mol H2，恒温恒容，测得平衡时CO的转化率如下表：‎ 序号 温度/℃‎ 容器体积 CO转化率 平衡压强/Pa ‎①‎ ‎200‎ V1‎ ‎50%‎ p1‎ ‎②‎ ‎200‎ V2‎ ‎70%‎ p2[来源:Zxxk.Com]‎ ‎③‎ ‎350‎ V3‎ ‎50%‎ p3‎ 下列说法正确的是(　　)‎ A.反应速率：③＞①＞②‎ B.平衡时体系压强：p1∶p2＝5∶4‎ C.若容器体积V1＞V3，则Q＜0‎ D.若实验②中CO和H2用量均加倍，则CO转化率＜70%‎ 答案　C 解析　①②的温度相同，初始物质的量相同，而转化率②＞①，则②可看作在①的基础上加压，即V1＞V2，压强p2＞p1，因此反应速率：②＞①，A项错误；①与②比较，到达平衡时，平衡混合物的物质的量之比为5∶4，但V1与V2不等，因此平衡时体系压强：p1∶p2不等于5∶4，B项错误；若容器体积V1＞V3、温度相同，则①与③比较，CO的转化率③＞①，而现在CO的转化率相同，则可看作在这个基础上③的平衡逆向移动，而升温平衡向吸热反应方向移动，即逆向是吸热反应，C项正确；若实验②中CO和H2用量均加倍则可看作在②的基础上压缩体积，CO转化率增大，D项错误。‎ ‎7.Boderlscens研究反应：H2(g)＋I2(g)2HI(g)　ΔH＜0，温度为T时，在两个体积均为1 L的密闭容器中进行实验，测得气体混合物中碘化氢的物质的量分数w(HI)与反应时间t的关系如下表：‎ 容器编号 起始物质 t/min ‎0‎ ‎20‎ ‎40‎ ‎60‎ ‎80‎ ‎100‎ Ⅰ ‎0.5 mol I2、‎ ‎0.5 mol H2‎ w(HI)/%‎ ‎0‎ ‎50‎ ‎68‎ ‎76‎ ‎80‎ ‎80‎ Ⅱ x mol HI w(HI)/%‎ ‎100‎ ‎91‎ ‎84‎ ‎81‎ ‎80‎ ‎80‎ 研究发现上述反应中v正＝ka·w(H2)·w(I2)，v逆＝kb·w2(HI)，其中ka、kb为常数。下列说法正确的是(　　)‎ A.温度为T时，该反应的＝64‎ B.容器Ⅰ中前20 min的平均速率v(HI)＝0.012 5 mol·L－1·min－1‎ C.若起始时，向容器Ⅰ中加入物质的量均为0.1 mol的H2、I2、HI，反应逆向进行 D.若两容器中，ka(Ⅰ)＝ka(Ⅱ)，且kb(Ⅰ)＝kb(Ⅱ)，则x的值一定为1‎ 答案　AD 解析　温度为T时，该反应的＝＝＝＝64，A项正确；容器Ⅰ中第20 min w(HI)＝50%，则物质的量为0.5 mol，故平均速率v(HI)＝＝0.025 mol·L－1·min－1，B项错误；容器Ⅰ平衡时H2、I2、HI浓度分别为0.1 mol·L－1、0.1 mol·L－1、0.8 mol·L－1，K＝＝64，若起始时，向容器Ⅰ中加入物质的量均为0.1 mol的H2、I2、HI，Q＝＝1＜64，正反应速率大于逆反应速率，反应正向进行，C项错误；若两容器中，ka(Ⅰ)＝ka(Ⅱ)，且kb(Ⅰ)＝kb(Ⅱ)，则为恒容条件下的等效平衡，则x的值一定为1，D项正确。‎ ‎8.已知：2CH3COCH3(l)CH3COCH2COH(CH3)2(l)。取等量CH3COCH3分别在0 ℃和20 ℃下反应，测得其转化率(α)随时间(t)变化的关系曲线如图所示。下列说法正确的是(　　)‎ A.曲线Ⅱ表示20 ℃时的转化反应 B.升高温度能提高反应物的平衡转化率 C.在a点时，曲线Ⅰ和Ⅱ表示反应的化学平衡常数相等 D.化学反应速率的大小顺序为：d＞b＞c 答案　D 解析　曲线Ⅰ斜率大，反应速率大，是温度较高的情况，A错误；由图像可知曲线Ⅰ对应的平衡转化率明显比曲线Ⅱ小，因而B、C均错；d点对应的温度和反应物的浓度最大，b点与d点的温度相同但反应物的浓度小，b点与c点反应物的浓度相同，但温度高于c点，故D项正确。‎ ‎9.一定条件下，反应：6H2(g)＋2CO2(g)C2H5OH(g)＋3H2O(g)的数据如图所示。‎ 下列说法正确的是(　　)‎ A.该反应为放热反应 B.达平衡时，v正(H2)＝v逆(CO2)‎ C.b点对应的平衡常数K值大于c点 D.a点对应的H2的平衡转化率为90%‎ 答案　AD 解析　升高温度，CO2的转化率减小，平衡向左移动，正反应为放热反应，A项正确；达平衡时，v正(H2)＝3v逆(CO2)，B项错误；升温，平衡左移，b点温度高，其平衡常数小，C项错误。‎ 解答速率平衡综合判断题的一般思路 ‎(1)紧扣反应特点——解题的依据 看清各物质的状态(有无固体、液体)，明确气体分子数的变化(变大、变小、不变)，正反应是吸热还是放热。‎ ‎(2)识别图像特点——正确识图找准解题的突破口 ‎①认清坐标系，弄清纵、横坐标所代表的意义，并与有关原理相结合。‎ ‎②看清起点，分清反应物、生成物。浓度减小的是反应物，浓度增大的是生成物，生成物一般以原点为起点。‎ ‎③看清曲线的变化趋势，注意渐变和突变，分清正、逆反应，从而判断反应特点。‎ ‎④注意终点。例如，在浓度—时间图像上，一定要看清终点时反应物的消耗量、生成物的增加量，并结合有关原理进行推理判断。‎ ‎(3)明确破题方法——分析图像中隐含的信息，找出数据之间的关联点 ‎①先拐先平数值大。在含量(转化率)—时间曲线中，先出现拐点的反应则先达到平衡，说明该曲线对应反应的反应速率更快，表示温度较高、有催化剂、压强较大等。‎ ‎②定一议二。当图像中有三个量时，先确定一个量不变，再讨论另外两个量的关系，有时还需要作辅助线。‎ ‎(4)掌握分析的方法——三步分析法 一看反应速率是增大还是减小；二看v正、v逆相对大小；三看化学平衡移动的方向。‎ ‎(5)想规律做判断——对照选项得结论 联想化学反应速率、化学平衡移动规律，将图表与原理结合，对照得出结论。‎ 选择题特训 A组(15分钟)‎ 每小题只有一个选项符合题意 ‎1.(2018·河北定州中学质检)反应C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)在一密闭容器中进行，下列说法正确的是(　　)‎ A.当v正(CO)＝v正(H2)时，反应达平衡状态 B.其他条件不变，仅将容器的体积缩小一半，再次平衡时H2O(g)的平衡浓度可能是原来的2.1倍 C.保持体积不变，充入少量He使体系压强增大，反应速率一定增大 D.其他条件不变，适当增加C(s)的质量会使平衡正向移动 答案　B 解析　v正(CO)＝v正(H2)都表示正反应速率，且反应始终按此比例进行，故不能说明反应达到平衡状态，A项错误；其他条件不变仅将容器的体积缩小一半，平衡逆向移动，再次平衡时H2‎ O(g)的平衡浓度可能是原来的2.1倍，B项正确；保持体积不变，充入少量He使体系压强增大，反应物浓度不变，反应速率不变，C项错误；增加固体质量，平衡不移动，D项错误。‎ ‎2.下列说法正确的是(　　)‎ A.对CO(g)＋H2S(g)COS(g)＋H2(g)达到平衡后，升高温度，H2S浓度增加，表明该反应是吸热反应 B.对CO(g)＋H2S(g)COS(g)＋H2(g)达到平衡后，通入CO后，正反应速率逐渐增大 C.一定条件下反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)达到平衡时，3v正(H2)＝2v逆(NH3)‎ D.对于反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，若断裂3 mol H—H键，同时生成1 mol N≡N键，则反应达到平衡 答案　D 解析　A项，升高温度，H2S浓度增加，说明平衡逆向移动，则该反应是放热反应，错误；B项，通入CO后，正反应速率瞬间增大，又逐渐减小，错误；C项，N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)达到平衡时，应为2v正(H2)＝3v逆(NH3)，错误。‎ ‎3.(2018·辽宁丹东五校联考)在恒温恒容密闭容器中，有可逆反应2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)(正反应为放热反应)，下列不能说明该反应已达到平衡状态的是(　　)[来源:学科网ZXXK]‎ A.正反应生成NO2的速率和逆反应生成O2的速率相等 B.反应容器中压强不随时间变化而变化 C.混合气体颜色深浅保持不变 D.混合气体平均相对分子质量保持不变 答案　A 解析　NO2和O2的化学计量数之比为2∶1，正反应生成NO2的速率和逆反应生成O2的速率相等，正、逆反应速率并不相等，不能说明反应已达到平衡，A项错误；反应前后气体的化学计量数之和不相等，当达到平衡时，气体的压强不变，B项正确；混合气体的颜色不再改变，说明NO2气体的浓度不变，达到平衡状态，C项正确；反应前后气体的化学计量数之和不相等，当达到平衡时，气体的物质的量不变，则混合气体的平均摩尔质量不再改变，D项正确。‎ ‎4.(2019·北京高三高考模拟)工业制氢气的一个重要反应是：CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)。‎ 已知在25 ℃时：‎ ‎①C(s)＋O2(g)CO(g)　ΔH1＝－111 kJ·mol－1‎ ‎②H2(g)＋O2(g)===H2O(g) ΔH2＝－242 kJ·mol－1‎ ‎③C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH3＝－394 kJ·mol－1‎ 下列说法不正确的是(　　)‎ A.25 ℃时，CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g) ΔH＝－41 kJ·mol－1‎ B.增大压强，反应①的平衡向逆反应方向移动，平衡常数K减小 C.反应①达到平衡时，每生成1 mol CO的同时生成0.5 mol O2‎ D.反应②断开2 mol H2和1 mol O2中的化学键所吸收的能量比形成4 mol O—H键所放出的能量少484 kJ 答案　B 解析　根据盖斯定律③－②－①得CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)　ΔH＝－41 kJ·mol－1，故A项正确；平衡常数只与温度有关，增大压强K不变，故B项错误；反应①，每生成1 mol CO的同时生成0.5 mol O2，说明正、逆反应速率相等，反应达到平衡状态，故C项正确；焓变＝反应物的键能之和－生成物的键能之和，因此反应②断开2 mol H2和1 mol O2中的化学键所吸收的能量比形成4 mol O—H键所放出的能量少484 kJ，故D项正确。[来源:学科网]‎ ‎5.(2017·海南，11改编)已知反应CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)　ΔH＜0。在一定温度和压强下于密闭容器中，反应达到平衡。下列叙述正确的是(　　)‎ A.升高温度，K增大 B.减小压强，n(CO2)增加 C.更换高效催化剂，α(CO)增大 D.充入一定量的氮气，n(H2)不变 答案　D 解析　‎ A项，此反应的正反应是放热反应，升高温度平衡向逆反应方向移动，化学平衡常数只受温度的影响，即升高温度，K值减小，错误；B项，反应前后气体的化学计量数之和相等，因此减小压强，平衡不移动，即n(CO2)不变，错误；C项，催化剂对化学平衡移动无影响，因此CO的转化率不变，错误；D项，恒压下，充入N2，容器的体积增大，组分浓度降低，但化学反应前后气体的化学计量数之和不变，因此化学平衡不移动，n(H2)不变，正确。‎ ‎6.对于反应CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)　ΔH＜0，在其他条件不变的情况下，下列说法正确的是(　　)‎ A.若在原电池中进行，反应放出的热量不变 B.升高温度，反应速率加快，反应放出的热量不变 C.改变压强，平衡不发生移动，反应放出的热量不变 D.加入催化剂，改变了反应的途径，反应的ΔH也随之改变 答案　C 解析　若在原电池中进行，化学能一部分转化为电能，一部分转化为热能，放出的热量减少，A项错误；反应是放热反应，升温反应速率增大，平衡逆向移动，反应放出的热量减小，B项错误；反应前后气体体积不变，增大压强平衡不移动，反应放出的热量不变，C项正确；催化剂改变反应速率不改变化学平衡，改变了反应的途径，反应焓变不变，D项错误。‎ ‎7.某电路板生产企业的水质情况及国家允许排放的污水标准如下表所示。为研究废水中Cu2＋处理的最佳pH，取5份等量的废水，分别用30%的NaOH溶液调节pH至8.5、9、9.5、10、11，静置后，分析上层清液中铜元素的含量，实验结果如下图所示。‎ 查阅资料，平衡Ⅰ：Cu(OH)2＋4NH3[Cu(NH3)4]2＋＋2OH－；‎ 平衡Ⅱ：Cu(OH)2＋2OH－[Cu(OH)4]2－‎ 项目 废水水质 排放标准[来源:学科网]‎ pH ‎1.0‎ ‎6～9‎ Cu2＋/ mg·L－1‎ ‎72‎ ‎≤0.5‎ NH/ mg·L－1‎ ‎2 632‎ ‎≤15‎ 下列说法不正确的是(　　)‎ A.废水中Cu2＋处理的最佳pH约为9‎ B.b～c段：随pH升高，Cu(OH)2的量增加，平衡Ⅰ正向移动，铜元素含量上升 C.c～d段：随pH升高，c(OH－)增加，平衡Ⅰ逆向移动，铜元素含量下降 D.d点以后，随c(OH－)增加，铜元素含量可能上升 答案　B 解析　根据图像，在pH＝9时，Cu元素的含量最小，即废水中Cu2＋处理的最佳pH约为9，故A说法正确；b～c段：pH增大，c(OH－)增大，根据勒夏特列原理，平衡Ⅰ中，Cu(OH)2增大，平衡向逆反应方向移动，故B说法错误；c～d段：pH增大，c(OH－)增大，平衡Ⅰ向逆反应方向移动，铜元素含量下降，故C说法正确；d点以后，c(OH－)增大，平衡Ⅱ向正反应方向移动，生成Cu[(OH)4]2－，铜元素含量增大，故D说法正确。‎ ‎8.一定温度时，向2.0 L恒容密闭容器中充入2 mol SO2和1 mol O2，发生反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)。经过一段时间后达到平衡，反应过程中测定的部分数据见下表：‎ t/s ‎0‎ ‎2‎ ‎4‎ ‎6‎ ‎8‎ n(SO3)/mol ‎0‎ ‎0.8‎ ‎1.4‎ ‎1.8[来源:Zxxk.Com]‎ ‎1.8‎ 下列说法正确的是(　　)‎ A.反应在前2 s的平均速率v(O2)＝0.4 mol·L－1·s－1‎ B.保持其他条件不变，体积压缩到1.0 L，平衡常数将增大 C.相同温度下，起始时向容器中充入4 mol SO3，达到平衡时，SO3的转化率大于10%‎ D.保持温度不变，向该容器中再充入2 mol SO2、1 mol O2，反应达到平衡时增大 答案　D 解析　反应在前2 s的平均速率v(SO3)＝＝0.2 mol·L－1·s－1，各物质的反应速率之比等于其化学计量数之比，v(O2)＝×0.2 mol·L－1·s－1＝0.1 mol·L－1·s－1，故A项错误；化学平衡常数只与温度有关，温度不变，化学平衡常数不变，与压强、物质浓度都无关，故B项错误；起始时向容器中充入2 mol SO2和1 mol O2，等效于充入2 mol SO3，平衡时SO3为1.8 mol，转化率为×100%＝10%，相同温度下，起始时向容器中充入4 mol SO3，相当于增大压强，平衡正向移动，则SO3的转化率小于10%，故C项错误；温度不变，向该容器中再充入2 mol SO2、1 mol O2，增大了压强，平衡正向移动，三氧化硫的物质的量增加，氧气的物质的量减小，所以增大，故D项正确。‎ ‎9.在容积固定为2 L的密闭容器中，充入2 mol CO2和6 mol H2，在温度为500 ℃时发生反应。CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH＜0，CH3OH的浓度随时间变化如图，下列说法正确的是(　　)‎ A.从开始到25分钟，CO2的转化率是35%‎ B.从20分钟到25分钟，可能是缩小容器体积 C.其他条件不变，将温度升到800 ℃，平衡常数增大 D.从反应开始到10分钟，H2的平均反应速率v(H2)＝0.15 mol·L－1·min－1‎ 答案　D 解析　从开始到25分钟，生成CH3OH(g)为0.70 mol·L－1，由反应可知转化的CO2(g)为0.70 mol·L－1，则CO2的转化率是×100%＝70%，故A项错误；20分钟到25分钟达到新的平衡，因为左边气体的化学计量数之和大于右边，所以压强增大，CH3OH的含量增高，但是当缩小容器体积压强增大时，浓度应该立即增大，不会有渐变过程，故B项错误；该反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，则平衡常数K减小，故C项错误；从反应开始到10分钟，生成CH3OH(g)为0.50 mol·L－1，则消耗氢气为1.5 mol·L－1，H2的平均反应速率v(H2)＝＝0.15 mol·L－1·min－1，故D项正确。‎ B组(15分钟)‎ 每小题有一个或两个选项符合题意 ‎1.(2017·天津，6)常压下羰基化法精炼镍的原理：Ni(s)＋4CO(g)Ni(CO)4(g)。230 ℃时，该反应的平衡常数K＝2×10－5。已知：Ni(CO)4的沸点为42.2 ℃，固体杂质不参与反应。‎ 第一阶段：将粗镍与CO反应转化成气态Ni(CO)4；‎ 第二阶段：将第一阶段反应后的气体分离出来，加热至230 ℃制得高纯镍。‎ 下列判断正确的是(　　)‎ A.增加c(CO)，平衡向正向移动，反应的平衡常数增大 B.第一阶段，在30 ℃和50 ℃两者之间选择反应温度，选50 ℃‎ C.第二阶段，Ni(CO)4分解率较低 D.该反应达到平衡时，v生成[Ni(CO)4]＝4v生成(CO)‎ 答案　B 解析　A项，增加c(CO)，平衡向正向移动，因平衡常数大小只与温度有关，与浓度无关，所以反应的平衡常数不变，错误；B项，第一阶段，50 ℃时，Ni(CO)4为气态，易于分离，有利于Ni(CO)4的生成，正确；C项，第二阶段，230 ℃制得高纯镍的反应方程式为Ni(CO)4(g)Ni(s)＋4CO(g)，平衡常数K′＝＝5×104，所以Ni(CO)4分解率较高，错误；D项，因反应达到平衡时，正、逆反应速率相等，再根据该反应的化学计量数可知，该反应达到平衡时，4v生成[Ni(CO)4]＝v生成(CO)，错误。‎ ‎2.(2019·佛山联考)一定温度下，向容积为2 L 的恒容密闭容器中充入6 mol CO2和8 mol H2，发生反应CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH＝－49.0 kJ·mol－1，测得n(H2)随时间的变化如曲线Ⅰ所示。下列说法正确的是(　　)‎ A.该反应在0～8 min内CO2的平均反应速率是0.125 mol·L－1·min－1‎ B.保持温度不变，若起始时向上述容器中充入4 mol CO2、2 mol H2、2 mol CH3OH(g)和1 mol H2O(g)，则此时反应向正反应方向进行 C.保持温度不变，若起始时向上述容器中充入3 mol CO2和4 mol H2，则平衡时H2的体积分数等于20%‎ D.改变条件得到曲线Ⅱ、Ⅲ，则曲线Ⅱ、Ⅲ改变的条件分别可能是升高温度、充入氦气 答案　AB 解析　由图中曲线Ⅰ可知，该反应在0～8 min内氢气的变化量为6‎ ‎ mol，则二氧化碳的变化量为2 mol，该反应在0～8 min内CO2的平均反应速率是＝0.125 mol·L－1·min－1，A项正确；由图中曲线Ⅰ可知，该反应在8 min时达到平衡，反应混合物中有4 mol CO2、2 mol H2、2 mol CH3OH(g)和2 mol H2O(g)。保持温度不变，若起始时向上述容器中充入4 mol CO2、2 mol H2、2 mol CH3OH(g)和1 mol H2O(g)，相当于在原平衡状态减少1 mol H2O(g)，则此时反应向正反应方向进行，B项正确；原平衡混合物中H2的体积分数等于20%，保持温度不变，若起始时向上述容器中充入3 mol CO2和4 mol H2，相当于对原平衡减压，平衡逆向移动，则平衡时H2的体积分数大于20%，C项错误；该反应为放热反应，改变条件后，反应速率均加快，但是Ⅱ的平衡向左移动，Ⅲ的平衡向右移动，所以曲线Ⅱ改变的条件是升高温度，曲线Ⅲ改变的条件是增大压强，D项错误。‎ ‎3.甲醇脱氢可制取甲醛：CH3OH(g)HCHO(g)＋H2(g)。甲醇的平衡转化率随温度变化的曲线如图所示(已知反应在1 L的密闭容器中进行，甲醇的物质的量为1 mol)。下列有关说法正确的是(　　)‎ A.平衡常数：K600 K＞K750 K B.从Y点到Z点可通过增大压强实现 C.在T1 K时，该反应的平衡常数为8.1‎ D.若工业上利用此反应进行生产，为了提高经济效益，宜将反应温度升高至1 050 K以上 答案　C 解析　由图示可知，随着温度的升高，甲醇的转化率增大，说明升高温度平衡正向移动，平衡常数增大，故750 K时的平衡常数大于600 K时的平衡常数，A项错误；Y点与Z点的温度不同，不可能通过增大压强实现，B项错误；在T1 K时，甲醇的转化率为0.9，则反应的K＝＝8.1，C项正确；由图示可知在900 K左右，甲醇的转化率已经很高，再升高温度转化率增幅不大，但会提高能耗，D项错误。‎ ‎4.以甲烷为原料合成甲醇的反应如下：‎ 反应Ⅰ：CH4(g)＋CO2(g)2CO(g)＋2H2(g) ΔH1＝＋274 kJ·mol－1‎ 反应Ⅱ：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g) ΔH2＝－90 kJ·mol－1‎ 已知：T1时，反应Ⅱ的平衡常数数值为100；T2时，反应Ⅱ在密闭容器中达到平衡，测得CO、H2、CH3OH的物质的量浓度(mol·L－1)分别为0.05、0.1、0.1。下列说法中，正确的是(　　)‎ A.反应Ⅰ中，使用催化剂可以减小ΔH1，提高反应速率 B.反应Ⅱ中，加热或加压均可提高原料气的平衡转化率 C.由上述数据可判断反应Ⅱ的温度：T1＞T2‎ D.CO(g)＋CH3OH(g)CH4(g)＋CO2(g) ΔH＝＋157 kJ·mol－1‎ 答案　C 解析　反应热只与始态和终态有关，使用催化剂会降低活化能，使化学反应速率加快，但ΔH1不变，故A项错误；正反应是放热反应，加热，平衡向逆反应方向移动，原料气的转化率降低，反应前气体的化学计量数之和大于反应后气体的化学计量数之和，增大压强，平衡向正反应方向移动，原料气的转化率增大，故B项错误；T2时的化学平衡常数K＝＝200＞100，反应Ⅱ的正反应为放热反应，温度升高，化学平衡常数减小，即T1＞T2，故C项正确；反应Ⅰ＋反应Ⅱ得到CH4(g)＋CO2(g)CO(g)＋CH3OH(g)　ΔH＝＋184 kJ·mol－1，则CO(g)＋CH3OH(g)CH4(g)＋CO2(g)　ΔH＝－184 kJ·mol－1，故D项错误。‎ ‎5.如图表示可逆反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＜0，达平衡后，改变某一反应条件，反应速率随时间变化的情况。根据曲线判断下列说法中正确的是(　　)‎ A.t1时降低了温度，平衡向正反应方向移动 B.t1时增大了压强，平衡向正反应方向移动 C.t1时增大了N2的浓度同时减小了NH3的浓度，平衡向正反应方向移动 D.t1时可能使用了催化剂 答案　C 解析　根据图像可知，t1时刻正反应速率突然增大，达新平衡后正反应速率比第一次平衡时小，说明t1时刻逆反应速率减小。A项，t1时降低温度，v正将减小；B项，t1时增大压强，达新平衡后v正应比第一次平衡时大；D项，t1时使用催化剂，v正增大且平衡不移动。‎ ‎6.(2019·宜宾高三月考)将一定量纯净的氨基甲酸铵固体置于密闭容器中，发生反应NH2COONH4(s)2NH3(g)＋CO2(g)。该反应的平衡常数的负对数(－lgK)值随温度(T)的变化曲线如图所示，下列说法不正确的是(　　)‎ A.该反应是放热反应 B.A点对应状态的平衡常数KA＝10－2.294‎ C.NH3的体积分数不变时，该反应一定达到平衡状态 D.30 ℃时，B点对应状态的v正＜v逆 答案　AC 解析　－lgK越大，平衡常数K越小，由图可知，随着温度升高，－lgK减小，即平衡常数K增大，则升高温度平衡正向移动，正反应为吸热反应，A项错误；A点对应的－lgK＝2.294，则平衡常数KA＝10－2.294，B项正确；因反应物氨基甲酸铵为固体，则反应体系中气体只有NH3和CO2，反应得到NH3和CO2的物质的量之比为2∶1，反应开始后NH3的体积分数始终不变，所以NH3的体积分数不变不能说明反应达到了平衡状态，C项错误；30 ℃时，B点的Q大于平衡常数K，反应向逆反应方向进行，则B点对应状态的v正＜v逆，D项正确。‎ ‎7.(2018·天津高三月考)T ℃时，在某恒容密闭容器中发生反应A(g)＋B(g)C(s)　ΔH＜0，按照不同配比充入A、B，达到平衡时容器中A、B浓度变化曲线如图所示，下列判断正确的是(　　)‎ A.T ℃时，该反应的平衡常数为4‎ B.c点没有达到平衡，此时反应逆向进行 C.若c点为平衡点，则此时容器内的温度高于T ℃‎ D.T ℃时，虚线cd上的点均处于平衡状态 答案　C 解析　根据平衡常数的表达式，K＝＝，A项错误；c点没有达到平衡，如果达到平衡，应向d点移动，A、B的浓度降低，说明平衡向正反应方向移动，B项错误；如果c点达到平衡，此时的平衡常数小于T ℃时的平衡常数，说明平衡向逆反应方向移动，即温度升高，C项正确；平衡常数只受温度的影响，与浓度、压强无关，因此曲线ab是平衡线，而虚线cd上除d点外均不处于平衡状态，D项错误。‎ ‎8.已知：2NO2(g)＋CH4(g)N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH，向容积为2 L的恒容密闭容器中，充入NO2和CH4的混合气体0.3 mol充分反应。不同投料比时，NO2的平衡转化率与温度的关系如图所示[投料比＝]。下列说法正确的是(　　)‎ A.ΔH＞0‎ B.x＝2‎ C.400 K时，反应的平衡常数为2.5×10－2‎ D.投料之比为2时，Q点v逆(CH4)小于P点的v逆(CH4)‎ 答案　CD 解析　根据图像，随着温度升高，NO2的转化率降低，说明升高温度，平衡向逆反应方向移动，即ΔH＜0，故A项错误；增加投料比，即可以认为增大n(NO2)，相同温度下，在等于2的基础上增大n(NO2)，根据勒夏特列原理，平衡向正反应方向移动，CH4转化率增大，但NO2的转化率降低，即x＞2，故B项错误；400 K时，投料比为2，即n(NO2)＝0.2 mol，n(CH4)＝0.1 mol，‎ ‎ 2NO2(g) ＋ CH4(g)N2(g)　＋　CO2(g) ＋ 2H2O(g)‎ 起始/mol 0.2 0.1 0 0 0‎ 变化/mol 0.2×50% 0.1×50% 0.1×50% 0.1×50% 0.2×50%‎ 平衡/mol 0.1 0.05 0.05 0.05 0.1‎ K＝＝＝2.5×10－2，故C项正确；Q点移向P点，NO2的转化率增大，平衡向正反应方向移动，逆反应速率逐渐增大，即Q点v逆(CH4)小于P点的v逆(CH4)，故D项正确。‎ ‎9.已知：CH4(g)＋2H2S(g)CS2(g)＋4H2(g)。向恒容密闭容器中充入0.1 mol CH4和0.2 mol H2S，如图所示，下列说法正确的是(　　)‎ A.该反应的ΔH＜0‎ B.X点CH4的转化率为20%‎ C.X点与Y点容器内压强比为55∶51‎ D.维持Z点温度，向容器中再充入CH4、H2S、CS2、H2各0.1 mol时，v正＜v逆 答案　B 解析　由图可知，温度越高，生成物的物质的量越大，则升高温度平衡正向移动，所以正反应为吸热反应，即ΔH＞0，故A项错误；X点CH4的物质的量与氢气的物质的量相等，则 ‎　　　 CH4(g)＋2H2S(g)CS2(g)＋4H2(g)‎ 开始/mol 0.1 0.2 0 0‎ 转化/mol x 2x x 4x 平衡/mol 0.1－x 0.2－2x x 4x 所以有0.1－x＝4x，解得x＝0.02，则X点CH4的转化率为×‎ ‎100%＝20%，故B项正确；同温同体积，物质的量与压强成正比，而X点与Y点的温度不同，则无法计算容器内压强比，故C项错误；Z点CH4的物质的量与CS2的物质的量相等，则 ‎　　　　 CH4(g)＋2H2S(g)CS2(g)＋4H2(g)‎ 开始/mol 0.1 0.2 0 0‎ 转化/mol y 2y y 4y 平衡/mol 0.1－y 0.2－2y y 4y 所以有0.1－y＝y，解得x＝0.05，又因为不知道容器体积，则Q与K无法计算，所以无法判断正、逆反应速率的大小，故D项错误。‎